巷道中火灾烟气的流场研究

摘要

该文根据燃烧学、流体力学及传热学的基本理论建立了描述矿井火灾时期烟气流动的数学模型,采用理论分析、数值计算、模型试验的方法对矿井火灾时期高温烟流的温度、浓度等参数沿巷道的变化规律进行了探讨.在一定的简化与假设条件下,根据高温烟气在流动过程中的变化规律及实际情况,确定出初始及边值条件,在此基础上,采用SIMPLE算法求解了火灾烟气流动的二维及一维场模型,编制了计算机程序.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的提出

1.2国内外研究成果综述

1.3存在的问题

1.4本文研究的主要内容与目标

2巷道火灾烟气流动的数学模型

2.1REYNOLDS输运定理

2.2基本守恒方程

2.2.1烟流的三维流动模型

2.2.2烟流的二维流动模型

2.2.3烟流的一维流动模型

2.3火灾烟气流动模型的控制方程

2.3.1烟气紊流的雷诺时均方程

2.3.2封闭后的控制方程组

3巷道火灾烟气流动场模型的求解

3.1网络模型的接口及求解方法

3.2二维场模型的求解

3.2.1控制方程组

3.2.2初始及边界条件

3.3一维场模型的求解

3.3.1控制方程组

3.3.2定解条件

3.4控制方程的离散

3.4.1求解区域网格的划分

3.4.2控制方程的离散方法

3.4.3有限差分方程的建立

3.4.4交错网格及动量方程离散

3.5联立方程组的求解

3.5.1压力校正方程的建立

3.5.2方程组求解算法步骤

3.6二维模型求解的程序设计与编制

3.7一维模型求解的程序设计与编制

4矿井火灾模拟实验系统

4.1巷道火灾实验系统

4.1.1巷道火灾模拟实验方法选择及特点

4.1.2火灾实验巷道简介

4.1.3测量内容、测点布置及测试手段

4.1.4实验条件的设计

4.2火灾实验结果与模拟计算结果的比较

5巷道火灾的实验及计算结果与分析

5.1火灾实验分析

5.2模拟计算结果分析

5.3模拟计算误差分析

结论

致谢

参考文献